Java 从零实现属于你的 Redis 分布式锁
Java 从零实现属于你的 Redis 分布式锁
redis分布式锁
为什么需要分布式锁
在 jdk 中为我们提供了加锁的方式：
（1）synchronized 关键字
（2）volatile + CAS 实现的乐观锁
（3）ReadWriteLock 读写锁
（4）ReenTrantLock 可重入锁
等等，这些锁为我们变成提供极大的便利性，保证在多线程的情况下，保证线程安全。
但是在分布式系统中，上面的锁就统统没用了。
我们想要解决分布式系统中的并发问题，就需要引入分布式锁的概念。
java 代码实现
创作动机
首先是对锁实现原理的一个实现，理论指导实践，实践完善理论。
晚上关于 redis 分布式锁的文章一大堆，但是也都稂莠不齐。
redis 分布式锁工具有时候中间件团队不见得会提供，提供了也不见得经常维护，不如自己实现一个，知道原理，也方便修改。
接口定义
为了便于和 JDK 复用，我们让接口继承自 jdk 的 Lock 接口。
方法我们只添加了三个比较常用的核心方法，作为第一个版本，简单点。
后续陆续添加即可。
抽象实现
为了便于后期添加更多的所实现，这里首先实现了一个公用的抽象父类。
最核心的实际上是 public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit, String key) throws InterruptedException 方法。
这个方法会调用 this.tryLock(key) 获取锁，如果成功，直接返回；如果不成功，则循环等待。
这里设置了超时时间，如果超时，则直接返回 true。
redis 锁实现
我们实现的 redis 分布锁，继承自上面的抽象类。
这里就是 redis 锁的核心实现了，如果不太理解，建议回顾一下原理篇：
redis 分布式锁原理详解
加锁
加锁部分，这里会生成一个 id 标识，用于区分当前操作者。
为了安全也设置了默认的超时时间。
当然这里是为了简化调用者的使用成本，开发在使用的时候只需要关心自己要加锁的 key 即可。
当然，甚至连加锁的 key 都可以进一步抽象掉，比如封装 @DistributedLock 放在方法上，即可实现分布式锁。这个后续有时间可以拓展，原理也不难。
解锁
解锁的时候，就会获取当前进程的持有标识。
凭借当前线程持有的 id 标识，去解锁。
IOperator
我们对 redis 的操作进行了抽象，为什么抽象呢？
因为 redis 服务种类实际很多，可以是 redis 单点，集群，主从，哨兵。
连接的客户端也可以很多，jedis，spring redisTemplate, codis, redisson 等等。
这里为了后期拓展方便，就对操作进行了抽象。
接口
定义接口如下：
jedis 实现
我们实现一个 jedis 单点版本的：
这里时最核心的部分。
别看简单几行代码，需要注意的点还是很多的。
加锁
加锁时附带 requestId，用来标识自己为锁的持有者。
SETNX 当 key 不存在时才进行加锁。
设置加锁的过期时间，避免因异常等原因未释放锁，导致锁的长时间占用。
解锁
使用 lua 脚本，保证操作的原子性。
为了证明为锁的持有者，传入 requestId。
测试验证
maven 引入
测试代码
Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379); IOperator operator = new JedisOperator(jedis); // 获取锁 ILock lock = LockRedisBs.newInstance().operator(operator).lock(); try { boolean lockResult = lock.tryLock(); System.out.println(lockResult); // 业务处理 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); }
小结
到这里，一个简单版本的 redis 分布式锁就实现完成了。
当然还有很多可以改进的地方：
（1）比如引入递增的 sequence，避免分布式锁中的 GC 导致的问题
（2）对于更多 redis 服务端+客户端的支持
（3）对于注解式 redis 分布式锁的支持
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